PANI/Epoxid-Beschichtung für den Schutz von Stahl in Meerwasser
Eine zweischichtige Beschichtung, bestehend aus einer inneren Polyanilin- (PANI) und einer äußeren Epoxidschicht, wurde als potenzielle „smarte“ Beschichtung für den Korrosionsschutz von Kohlenstoffstahl (CS) in wässrigem 3,5 Gew.-% NaCl untersucht.
Die PANI-Beschichtung, die ein Anion aus Natriumcaprylat (SC) und Natriumdodecylsulfonat (SDS) enthält, wurde elektrochemisch direkt auf der CS-Oberfläche synthetisiert. Auf diese PANI-Beschichtung wurde dann eine Schicht aus handelsüblichem Epoxidharz aufgetragen. Es wurde festgestellt, dass die SC-SDS-dotierte Beschichtung in der Lage war, ihre Korrosionsschutzeigenschaften innerhalb eines Tages nach dem Einbringen einer Beschädigung (Kratzer) in die CS-Oberfläche fast vollständig wiederherzustellen und das hohe Niveau des Korrosionsschutzes für die verbleibenden 29 Tage konstanter Einwirkung der korrosiven Lösung aufrechtzuerhalten.
Mechanismus des „smarten“ Schutzes
Andererseits verschlechterten sich die Korrosionsschutzeigenschaften der beschädigten undotierten Beschichtung sehr schnell (innerhalb von Stunden) und verschlechterten sich mit der Zeit weiter. Als Mechanismus für den „smarten“ Schutz der dotierten Beschichtung wurde die Freisetzung des Dotierstoffs (SC-SDS) aus der PANI-Schicht an der beschädigten Beschichtungsstelle postuliert, die durch einen Potenzialunterschied zwischen der reduzierenden PANI-Schicht und der oxidierenden (korrodierenden) CS-Oberfläche ausgelöst wird. Darauf folgte die Adsorption von SC-SDS auf der dem Elektrolyten ausgesetzten CS-Oberfläche und deren Schutz durch die Bildung einer molekularen SC-SDS-Schicht, die eine Barriere für den Transport von korrosiven Spezies zur CS-Oberfläche darstellt.
Die Studie wurde in Progress in Organic Coatings, Volume 168, Juli 2022, veröffentlicht.